JP4433461B2 - Rubber composition and pneumatic tire using the same - Google Patents

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JP4433461B2 JP2004068361A JP2004068361A JP4433461B2 JP 4433461 B2 JP4433461 B2 JP 4433461B2 JP 2004068361 A JP2004068361 A JP 2004068361A JP 2004068361 A JP2004068361 A JP 2004068361A JP 4433461 B2 JP4433461 B2 JP 4433461B2
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Description

本発明はゴム組成物およびこれを用いた空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」とも称する)に関し、詳しくは、タイヤのインナーライナー用として好適なゴム組成物およびこれを用いた空気入りタイヤに関する。   The present invention relates to a rubber composition and a pneumatic tire using the same (hereinafter also simply referred to as “tire”), and more particularly to a rubber composition suitable for use as an inner liner of a tire and a pneumatic tire using the same.

一般に、空気入りタイヤの内面には、空気漏れを防止してタイヤの空気圧を一定に保つために、ハロゲン化ブチルゴムなどの低空気透過性ゴムを含むゴム組成物からなるインナーライナー層が設けられている。しかし、ゴム組成物中のブチルゴムの含有量を多くすると未加硫ゴムの強度が低下して、ゴム切れやシート穴空きなどを生じやすく、特に、インナーライナー層を薄ゲージ化する場合には、タイヤ製造時に内面のコードが露出しやすいという問題がある。また、ハロゲン化ブチルゴム等のブチルゴムを含有するゴム組成物に対して、カーボンブラックやアスペクト比の小さい無機充填剤を多量配合すると、低温における硬さが増大して、低温時の耐久性が悪化するとともに、精練や圧延工程での作業性を著しく悪化させることが知られている。   Generally, an inner liner layer made of a rubber composition containing a low air permeability rubber such as halogenated butyl rubber is provided on the inner surface of a pneumatic tire in order to prevent air leakage and keep the tire air pressure constant. Yes. However, when the content of butyl rubber in the rubber composition is increased, the strength of the unvulcanized rubber is reduced, and rubber breakage and sheet holes are likely to occur.In particular, when the inner liner layer is made thinner, There is a problem that the inner cord is easily exposed during tire manufacture. In addition, when a large amount of carbon black or an inorganic filler with a small aspect ratio is blended with a rubber composition containing butyl rubber such as halogenated butyl rubber, the hardness at low temperature increases and the durability at low temperature deteriorates. At the same time, it is known that workability in the scouring and rolling process is remarkably deteriorated.

さらに、近年の省エネルギー化の社会的な要請に伴い、自動車用タイヤの軽量化を目的としてインナーライナー層を薄ゲージ化するための手法として、例えば、プラスチックフィルムや、熱可塑性樹脂とエラストマーとのブレンドからなる組成物のフィルムを用いる手法も提案されている。しかし、この場合は、タイヤの軽量化はある程度可能であるものの、特に、5℃以下の低温での使用時における耐クラック性や耐屈曲疲労性が、通常用いられるブチルゴム配合組成物層の場合よりも劣るという欠点があり、また、タイヤ製造も複雑となる。   Furthermore, in response to social demands for energy saving in recent years, as a technique for reducing the gauge of the inner liner layer for the purpose of reducing the weight of automobile tires, for example, a plastic film or a blend of a thermoplastic resin and an elastomer is used. There has also been proposed a technique using a film of a composition comprising: However, in this case, although the weight of the tire can be reduced to some extent, the crack resistance and the bending fatigue resistance particularly when used at a low temperature of 5 ° C. or lower are higher than those of the normally used butyl rubber compounding composition layer. Are also inferior, and the tire manufacturing is complicated.

これに対し、本発明者らは、特許文献1において、上記のような問題を生ずることなく耐空気透過性および低温耐久性の双方を満足し得る技術として、所定のジエン系ゴムおよび天然ゴムから選ばれたゴムと、有機化した層状粘土鉱物とを含むインナーライナー用ゴム組成物およびタイヤを提案している。また、特許文献2には、ゴムのガスバリア性を向上させる目的で、有機化された層状粘土鉱物を分散させたゴム組成物が記載されており(但し、特にインナーライナーへの適用についての言及はない)、特許文献3にも、有機化粘土鉱物を適用したゴム組成物の記載がある。さらに、特許文献4には、増粘剤、ゲル化剤として使用できる、所定の第4級アンモニウムイオンが導入された有機粘土複合体が記載されている。
特開2003−306579号公報(特許請求の範囲等) 特開2000−80207号公報(特許請求の範囲等) 米国特許5807629号明細書 特開平6−287014号公報(特許請求の範囲等)
On the other hand, the present inventors have disclosed in Patent Document 1 as a technique that can satisfy both the air permeation resistance and the low temperature durability without causing the above-mentioned problems from a predetermined diene rubber and natural rubber. A rubber composition for an inner liner and a tire including a selected rubber and an organized layered clay mineral are proposed. Patent Document 2 describes a rubber composition in which an organically layered clay mineral is dispersed for the purpose of improving the gas barrier properties of rubber (however, mention is particularly made of application to an inner liner). Patent Document 3 also describes a rubber composition to which an organized clay mineral is applied. Furthermore, Patent Document 4 describes an organoclay complex into which a predetermined quaternary ammonium ion is introduced, which can be used as a thickener or a gelling agent.
JP 2003-306579 A (Claims etc.) JP 2000-80207 A (Claims etc.) US Pat. No. 5,807,629 JP-A-6-287014 (Claims)

上記特許文献1において本発明者らは、ジエン系ゴムおよび天然ゴムを主成分とするゴム組成物に関して、有機化した層状粘土鉱物を用いたいわゆるナノコンポジット(複合材料)技術により、高いエアバリア性を有するインナーライナー用ゴム組成物が得られることを示している。しかしながら、ブチルゴムについては、かかる有機化した層状粘土鉱物として、一般的な有機化クレーであるジメチルジステアリルアンモニウムイオン処理クレーを用いた場合、相溶性が十分ではなく、このためブチルゴムのナノコンポジット化は困難となっていた。   In the above Patent Document 1, the present inventors have provided a high air barrier property by a so-called nanocomposite (composite material) technology using an organically layered clay mineral for a rubber composition mainly composed of diene rubber and natural rubber. It shows that a rubber composition for an inner liner is obtained. However, for butyl rubber, compatibility with dimethyl distearyl ammonium ion-treated clay, which is a general organic clay, is not sufficient as such an organized layered clay mineral. It was difficult.

そこで本発明の目的は、ブチルゴムのナノコンポジット化に用いる材料を改良することにより、低空気透過性であって、破壊強力やモジュラス等の諸性能に優れ、かつ、作業性の点でも良好なゴム組成物、および、これを用いた空気入りタイヤを提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to improve the material used for making a butyl rubber nanocomposite, thereby having low air permeability, excellent properties such as breaking strength and modulus, and good workability. It is in providing a composition and a pneumatic tire using the composition.

本発明者は鋭意検討した結果、ブチルゴムとしてハロゲン化ブチルゴムを用い、そのナノコンポジット化に用いる有機化された層状粘土鉱物として所定の4級オニウム塩を用いることにより、相溶性の問題を解消するとともに、従来に比し優れたエアバリア性およびモジュラス等の諸特性、並びに優れた作業性が得られることを見出して、本発明を完成にするに至った。   As a result of intensive studies, the present inventor has solved the compatibility problem by using halogenated butyl rubber as butyl rubber and using a predetermined quaternary onium salt as an organically layered clay mineral used for the nanocomposite. As a result, it was found that various characteristics such as air barrier properties and modulus superior to those of the prior art and excellent workability were obtained, and the present invention was completed.

即ち、本発明のゴム組成物は、ハロゲン化ブチルゴムと、有機化された層状粘土鉱物とを含有するゴム組成物であって、該有機化された層状粘土鉱物が、下記式(1)、

Figure 0004433461
(式中、Rは炭素数1〜30のアルキル基またはベンジル基を示し、RおよびRは(CHCH(CH)O)H、(CHCHO)H基または炭素数1〜30のアルキル基を示し、Rは(CHCH(CH)O)H基または(CHCHO)H基を示し、nは1〜50の整数を示す)で示される構造を有する4級オニウム塩により有機化されたモンモリロナイトあるいはマイカであって、その含有量が全ゴム成分100重量部に対し3〜60重量部の範囲内であり、前記有機化された層状粘土鉱物が、前記4級オニウム塩を20〜60重量%の範囲内で含有し、かつ、前記ハロゲン化ブチルゴムがブロモブチルゴムであって、その含有量が全ゴム成分の60重量%以上であることを特徴とするものである。 That is, the rubber composition of the present invention is a rubber composition containing a halogenated butyl rubber and an organized layered clay mineral, wherein the organized layered clay mineral is represented by the following formula (1),
Figure 0004433461
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or a benzyl group, and R 2 and R 3 represent (CH 2 CH (CH 3 ) O) n H, (CH 2 CH 2 O) n H groups. Or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, R 4 represents a (CH 2 CH (CH 3 ) O) n H group or a (CH 2 CH 2 O) n H group, and n represents an integer of 1 to 50. Montmorillonite or mica organized with a quaternary onium salt having a structure represented by the formula (1), wherein the content thereof is in the range of 3 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total rubber component, The layered clay mineral contains the quaternary onium salt in the range of 20 to 60% by weight, and the halogenated butyl rubber is bromobutyl rubber, and the content thereof is 60% by weight or more of the total rubber components. Also characterized by It is.

本発明のゴム組成物は、タイヤ用インナーライナーに好適に用いることができる。   The rubber composition of the present invention can be suitably used for a tire inner liner.

また、本発明の空気入りタイヤは、上記ゴム組成物をインナーライナーに用いたことを特徴とするものである。   The pneumatic tire of the present invention is characterized by using the rubber composition as an inner liner.

本発明によれば、上記構成とすることにより、低空気透過性であって、破壊強力やモジュラス等の諸性能に優れ、かつ、作業性の点でも良好な、ブチルゴムを用いたナノコンポジットとしてのゴム組成物を実現することが可能となった。従って、このゴム組成物を用いることで、充填気体の保持性に優れた空気入りタイヤを提供することが可能である。   According to the present invention, as a nanocomposite using butyl rubber having low air permeability, excellent properties such as breaking strength and modulus, and good workability, by adopting the above configuration. It has become possible to realize a rubber composition. Therefore, by using this rubber composition, it is possible to provide a pneumatic tire with excellent filling gas retention.

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
本発明のゴム組成物は、ハロゲン化ブチルゴムと、所定の4級オニウム塩により有機化された層状粘土鉱物とを含有する点に特徴を有する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
The rubber composition of the present invention is characterized in that it contains a halogenated butyl rubber and a layered clay mineral organized with a predetermined quaternary onium salt.

本発明における所定の4級オニウム塩とは、具体的には、(CH2CH(CH3)O)nH基および(CH2CH2CH2O)nH基のうちの少なくとも一方を少なくとも1個有する4級オニウム塩である。かかる、OH基を有するアンモニウムイオンにより有機化された層状粘土鉱物を用いたことにより、ハロゲン化ブチルゴムとの相溶性を向上することが可能となり、低空気透過性であって、破壊強力やモジュラス等にも優れ、かつ、作業性の良好なゴム組成物を得ることが可能となったものである。 The specific quaternary onium salt in the present invention specifically includes at least one of a (CH 2 CH (CH 3 ) O) n H group and a (CH 2 CH 2 CH 2 O) n H group. One quaternary onium salt. By using such a layered clay mineral organized with ammonium ions having an OH group, it becomes possible to improve the compatibility with halogenated butyl rubber, low air permeability, fracture strength, modulus, etc. In addition, it is possible to obtain a rubber composition having excellent workability and good workability.

具体的に、かかる4級オニウム塩としては、下記式(1)、

Figure 0004433461
(式中、R1は炭素数1〜30のアルキル基またはベンジル基を示し、R2およびR3は((CH2CH(CH3)O)nH、(CH2CH2CH2O)nH基または炭素数1〜30のアルキル基を示し、R4は(CH2CH(CH3)O)nH基または(CH2CH2CH2O)nH基を示し、nは1〜50の整数を示す)で示される構造を有するものを挙げることができる。具体的には、例えば、第四級アンモニウム塩として、ポリオキシプロピレン・トリアルキルアンモニウムクロリド、ポリオキシプロピレン・トリアルキルアンモニウムブロミド、ジ(ポリオキシプロピレン)・ジアルキルアンモニウムクロリド、ジ(ポリオキシプロピレン)・ジアルキルアンモニウムブロミド、トリ(ポリオキシプロピレン)・アルキルアンモニウムクロリド、トリ(ポリオキシプロピレン)・アルキルアンモニウムブロミド等を挙げることができる。かかる4級オニウム塩の詳細は、前記特許文献4に記載されている。 Specifically, as the quaternary onium salt, the following formula (1),
Figure 0004433461
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or a benzyl group, and R 2 and R 3 represent ((CH 2 CH (CH 3 ) O) n H, (CH 2 CH 2 CH 2 O)). n represents an H group or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, R 4 represents a (CH 2 CH (CH 3 ) O) n H group or a (CH 2 CH 2 CH 2 O) n H group, and n represents 1 In particular, examples of the quaternary ammonium salt include polyoxypropylene / trialkylammonium chloride and polyoxypropylene / trialkylammonium. Bromide, di (polyoxypropylene) / dialkylammonium chloride, di (polyoxypropylene) / dialkylammonium bromide, tri (polyoxypropylene) / alkylammonium Chloride, tri (polyoxypropylene) alkyl bromide and the like. The details of such a quaternary onium salt is described in the patent document 4.

また、上記層状粘土鉱物としては、例えば、モンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト、バイデライト、スティブンサイト、ノントロナイトなどのスメクタイト系粘土鉱物、バーミキュライト、ハロイサイト、およびマイカなどが挙げられるが、好適には、モンモリロナイトおよびマイカであり、これらは天然のものまたは合成されたもののいずれも用いることができる。また、これらは、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the layered clay mineral include smectite clay minerals such as montmorillonite, saponite, hectorite, beidellite, stevensite, nontronite, vermiculite, halloysite, and mica. Montmorillonite and mica, which can be either natural or synthesized. Moreover, these may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

かかる層状粘土鉱物としては、4級オニウム塩の分子が層状粘土鉱物の層間に浸入(いわゆるインターカレート)し易いように、有機溶剤に対して膨潤性のあるものを用いることが好ましい。このような膨潤性の層状粘土鉱物を用いることにより4級オニウム塩が十分に層間に浸入して、ゴムとの混練りの際には、さらに、ゴム分子の浸入による層間拡大により、ゴムマトリックス中での層状粘土鉱物の分散がナノオーダーで得られる。かかる観点からは、上記層状粘土鉱物の中でも、平均粒径が大きいマイカ、特に膨潤性マイカを用いることが好ましい。マイカの平均粒径としては3〜30μmのものが好ましい。   As such a layered clay mineral, it is preferable to use a swellable organic solvent so that the quaternary onium salt molecules can easily enter between the layers of the layered clay mineral (so-called intercalation). By using such a swellable lamellar clay mineral, the quaternary onium salt sufficiently penetrates between the layers, and when kneading with the rubber, further expansion of the layers due to the penetration of the rubber molecules leads to an increase in the rubber matrix. Dispersion of layered clay minerals at the nano-order is obtained. From this point of view, among the layered clay minerals, it is preferable to use mica having a large average particle diameter, particularly swellable mica. The average particle diameter of mica is preferably 3 to 30 μm.

層状粘土鉱物の有機化は、例えば、4級オニウムイオンを含む水溶液中に層状粘土鉱物を浸漬した後、これを水洗して、過剰な4級オニウムイオンを除去することにより得られる。こうして得られた有機化された層状粘土鉱物を、ゴム成分に配合、混練りすることにより、層状粘土鉱物はゴム中にナノオーダーの微粒子として分散され、極めて効果的に耐空気透過性を向上することが可能となる。   Organization of the layered clay mineral can be obtained, for example, by immersing the layered clay mineral in an aqueous solution containing quaternary onium ions and then washing the layered clay mineral with water to remove excess quaternary onium ions. By mixing and kneading the organically layered clay mineral thus obtained in a rubber component, the layered clay mineral is dispersed in the rubber as nano-order fine particles, and extremely effectively improves air permeation resistance. It becomes possible.

本発明に係る有機化された層状粘土鉱物における上記4級オニウム塩の含有量は、好適には、20〜60重量%の範囲内である。また、かかる有機化された層状粘土鉱物としては、具体的には、例えば、コープケミカル社製 商品名:ソマシフMEE(合成マイカ)、サウザンクレープロダクツ社(Southern Clay Products(US))製 商品名:Cloisite(登録商標)30B(モンモリロナイト)等を用いることができる。   The content of the quaternary onium salt in the organized layered clay mineral according to the present invention is preferably in the range of 20 to 60% by weight. Further, as such an organized layered clay mineral, specifically, for example, trade names manufactured by Co-op Chemical Co., Ltd .: Somasif MEE (synthetic mica), manufactured by Southern Clay Products (US), trade names: Cloisite (registered trademark) 30B (montmorillonite) or the like can be used.

また、本発明のゴム組成物は、ゴム成分としてハロゲン化ブチルゴムを含有することが必要であるが、他のゴム成分を含んでいてもよい。好適には、ハロゲン化ブチルゴムを、全ゴム成分の60重量%以上にて含有する。ハロゲン化ブチルゴムとしては、臭素化ブチルゴム(ブロモブチルゴム)および塩素化ブチルゴムが好適であり、例えば、エクソン社製 商品名:ブロモブチル2255、バイエル社製 商品名:ブロモブチルX2などの市販品を用いることができる。特に、前記式(1)で示される4級オニウム塩とハロゲン化ブチルゴムとの組み合わせの場合には、ハロゲン化ブチルゴムのハロゲン部分と、これと比較的相溶しやすいと思われるアンモニウムイオン中のOH基との相互作用により、本発明の効果をより良好に得ることができるものと考えられる。   Moreover, although the rubber composition of this invention needs to contain halogenated butyl rubber as a rubber component, it may contain other rubber components. Preferably, the halogenated butyl rubber is contained at 60% by weight or more of the total rubber component. As the halogenated butyl rubber, brominated butyl rubber (bromobutyl rubber) and chlorinated butyl rubber are suitable. For example, commercial products such as Exxon brand name: Bromobutyl 2255, Bayer brand name: Bromobutyl X2 can be used. . In particular, in the case of a combination of a quaternary onium salt represented by the formula (1) and a halogenated butyl rubber, the halogen moiety of the halogenated butyl rubber and OH in ammonium ions that are considered to be relatively compatible with the halogen moiety. It is considered that the effects of the present invention can be obtained better due to the interaction with the group.

本発明のゴム組成物における上記有機化された層状粘土鉱物の含有量は、好適には、ハロゲン化ブチルゴムを含む全ゴム成分100重量部に対して3〜60重量部の範囲内である。含有量が3重量部未満であると、かかる層状粘土鉱物の配合による効果が充分に得られないおそれがあり、また、60重量部を超えると硬さが増大して、耐低温クラック性が低下する原因となることがある。この点から、かかる層状粘土鉱物のより好ましい含有量は5〜50重量部、さらに好ましくは10〜40重量部の範囲である。   The content of the organized layered clay mineral in the rubber composition of the present invention is preferably in the range of 3 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total rubber components including the halogenated butyl rubber. If the content is less than 3 parts by weight, the effect of blending the layered clay mineral may not be sufficiently obtained, and if it exceeds 60 parts by weight, the hardness increases and the low-temperature crack resistance decreases. May cause From this point, the more preferable content of the layered clay mineral is in the range of 5 to 50 parts by weight, more preferably 10 to 40 parts by weight.

さらに、本発明のゴム組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、上記以外に、通常ゴム工業界で用いられる各種薬品、例えば、カーボンブラックなどの充填剤、オイル、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、亜鉛華、ステアリン酸などを適宜配合することができる。   Furthermore, in the rubber composition of the present invention, in addition to the above, various chemicals usually used in the rubber industry, for example, fillers such as carbon black, oils, vulcanizing agents, etc. Vulcanization accelerators, antioxidants, scorch inhibitors, zinc white, stearic acid, and the like can be appropriately blended.

本発明のゴム組成物は、優れたエアバリア性および破壊強力、モジュラス等を有することから、タイヤ用インナーライナーに好適に適用することができる。従って、これを用いた本発明の空気入りタイヤにおいては、高い充填気体保持性を得ることができる。かかる本発明のタイヤは、上記ゴム組成物をインナーライナー用部材として押出し加工して、通常の製造工程により製造することができる。   Since the rubber composition of the present invention has excellent air barrier properties, breaking strength, modulus, and the like, it can be suitably applied to tire inner liners. Therefore, in the pneumatic tire of the present invention using this, high filling gas retention can be obtained. Such a tire of the present invention can be produced by a normal production process by extruding the rubber composition as an inner liner member.

図1は、本発明のタイヤの一構成例を示す部分断面図である。図示するタイヤは、ビードコア1の周りに巻回されてコード方向がラジアル方向に向くカーカスプライを含むカーカス層2と、そのタイヤ半径方向内側に配設されたインナーライナー層3と、カーカス層2のクラウン部のタイヤ半径方向外側に配役された2枚のベルトを有するベルト層4と、その上部に配設されたトレッド部5と、トレッド部5の左右に配置されたサイドウォール部6とから構成されている。また、符号7はビードフィラーを示す。本発明のタイヤにおいては、インナーライナー層3に上述した本発明のゴム組成物を適用したものであればよく、その他の各部材の具体的構造や材質については、特に制限されず、常法に従い適宜構成することができる。なお、本発明のタイヤには、充填気体として、空気、窒素などの不活性ガスを用いることができる。   FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a configuration example of a tire according to the present invention. The illustrated tire includes a carcass layer 2 including a carcass ply wound around a bead core 1 and having a cord direction oriented in a radial direction, an inner liner layer 3 disposed on the inner side in the tire radial direction, and a carcass layer 2. Consists of a belt layer 4 having two belts cast on the outer side in the tire radial direction of the crown portion, a tread portion 5 disposed on the upper portion thereof, and sidewall portions 6 disposed on the left and right of the tread portion 5. Has been. Reference numeral 7 denotes a bead filler. In the tire of the present invention, it is only necessary to apply the above-described rubber composition of the present invention to the inner liner layer 3, and the specific structure and material of other members are not particularly limited, and are according to ordinary methods. It can be configured as appropriate. In the tire of the present invention, an inert gas such as air or nitrogen can be used as the filling gas.

以下、実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例により限定されるものではない。
実施例1、2および比較例1〜6
下記の表1中に示す配合割合(純モンモリロナイトまたは純マイカ分が10重量部になるように配合)にて、東洋製機製作所製のブラベンダーを用いて110℃で3分45秒混練し、混合物を得た。これに加硫剤を加えて、80℃で1分30秒混練したゴム組成物を、0.4mmモールドを用いて、160℃で加硫し、空気透過性試験用サンプルを得た。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited by a following example.
Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1-6
At the blending ratio shown in Table 1 below (blended so that the pure montmorillonite or pure mica content is 10 parts by weight), it was kneaded at 110 ° C. for 3 minutes 45 seconds using a Brabender manufactured by Toyo Seisakusho, A mixture was obtained. The rubber composition kneaded at 80 ° C. for 1 minute 30 seconds was vulcanized at 160 ° C. using a 0.4 mm mold to obtain an air permeability test sample.

空気透過率(耐空気透過性)試験
各実施例および比較例において得られた加硫ゴム組成物について、空気透過試験機M−C1(東洋精機(株)製)を用いて、60℃にて空気透過率を測定した。結果は、比較例1の空気透過率を100として、指数にて示した。指数が小さいほど、空気透過率が小さく、耐空気透過性が良好であることを示す。
Air permeability (air permeability resistance) test About the vulcanized rubber composition obtained in each Example and Comparative Example, using an air permeability tester M-C1 (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) at 60 ° C. Air permeability was measured. The results are shown as an index with the air permeability of Comparative Example 1 as 100. The smaller the index, the smaller the air permeability and the better the air permeation resistance.

また、破壊強力およびM300(JIS K6251−1993に準拠して23℃で測定)についても、比較例1の値を100として、指数にて示した。指数が大きいほど、結果が良好であることを示す。さらに、作業性については、ロール密着性およびゴム収縮率に関して以下のように評価を行った。   Further, the breaking strength and M300 (measured at 23 ° C. in accordance with JIS K6251-1993) are shown as indexes with the value of Comparative Example 1 being 100. The larger the index, the better the result. Further, the workability was evaluated as follows with respect to roll adhesion and rubber shrinkage.

ロール密着性
70℃のロールにてカレンダー作業を行い、比較例1を△:通常とし、それに対してロール密着の大きいものを×:悪、少ないものを○:良とした。
Calendering was performed with a roll having a roll adhesiveness of 70 ° C., and Comparative Example 1 was evaluated as Δ: normal, while the roll having a large adhesiveness was evaluated as ×: bad, and the one having a small roll was evaluated as good: ○.

未加硫ゴムの収縮性(ゴム収縮率)
ロール後のゴムシートの収縮率により評価した。収縮率測定は、70℃のロールにて2分間熱入れしたゴムを1mmシート状に出し、その直後のシート長(X)と1時間後のシート長(Y)を測定することで行い、収縮率={(X)−(Y)}/(X)とした。比較例1の収縮率を通常:△とし、それに対して収縮率が10%以下のものを○:良とした。
これらの評価結果を下記の表1中に示す。また、表1中の原材料の詳細を、下記の表2中に示す。
Shrinkability of unvulcanized rubber (rubber shrinkage)
The evaluation was based on the shrinkage ratio of the rubber sheet after the roll. The shrinkage rate is measured by taking a rubber heated for 2 minutes in a roll at 70 ° C. into a 1 mm sheet, and measuring the sheet length (X) immediately after that and the sheet length (Y) after 1 hour. Rate = {(X) − (Y)} / (X). The shrinkage rate of Comparative Example 1 was set to normal: Δ, and the shrinkage rate of 10% or less was set to ◯.
These evaluation results are shown in Table 1 below. Details of raw materials in Table 1 are shown in Table 2 below.

Figure 0004433461
Figure 0004433461

Figure 0004433461
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上記表1に示すように、本発明に係る有機化された層状粘土鉱物とハロゲン化ブチルゴムとを含有する実施例1および2においては、耐空気透過性が極めて良好であるとともに、破壊強力およびM300の各性能についても、層状粘土鉱物を含有しない比較例1に比してごく良好な値が得られている。また、ロール密着性およびゴム収縮率のいずれにおいても良好な結果が得られており、明らかに作業性が向上していることが分かる。   As shown in Table 1 above, in Examples 1 and 2 containing the organized layered clay mineral and halogenated butyl rubber according to the present invention, the air permeation resistance was very good, the breaking strength and the M300 As for each performance of the above, extremely good values are obtained as compared with Comparative Example 1 which does not contain a layered clay mineral. In addition, good results were obtained in both the roll adhesion and the rubber shrinkage rate, which clearly shows that the workability is improved.

これに対し、比較例1に対し、カーボンブラックの添加量のみを増量した比較例2では、耐空気透過性はそれほど変わらず、破壊強力およびM300については向上しているが、作業性については改良されていないことが分かる。   On the other hand, in Comparative Example 2 in which only the amount of carbon black added was increased compared to Comparative Example 1, the air permeation resistance did not change so much and the breaking strength and M300 were improved, but the workability was improved. You can see that it was not done.

一方、無処理層状粘土鉱物とハロゲン化ブチルゴムとを含有する比較例3、5では、ハロゲン化ブチルゴムのみの比較例1、2に比して、耐空気透過性については向上しているが、破壊強力およびM300については低下しており、作業性も良くない。また、従来の有機化された層状粘土鉱物とハロゲン化ブチルゴムとを含有する比較例4、6では、ブチルゴムのみの比較例1、2に比して、耐空気透過性、破壊強力およびM300の各値について向上しているものの、作業性が改善されていないことが分かる。   On the other hand, in Comparative Examples 3 and 5 containing the untreated layered clay mineral and the halogenated butyl rubber, the air permeation resistance is improved as compared with Comparative Examples 1 and 2 using only the halogenated butyl rubber. The strength and M300 are lowered and workability is not good. Further, in Comparative Examples 4 and 6 containing a conventional organically layered clay mineral and halogenated butyl rubber, each of the air permeation resistance, breaking strength, and M300 is higher than Comparative Examples 1 and 2 using only butyl rubber. Although the values are improved, it can be seen that the workability is not improved.

本発明の空気入りタイヤの一例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing an example of the pneumatic tire of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ビードコア
2 カーカス層
3 インナーライナー層
4 ベルト層
5 トレッド部
6 サイドウォール部
7 ビードフィラー
1 Bead core 2 Carcass layer 3 Inner liner layer 4 Belt layer 5 Tread part 6 Side wall part 7 Bead filler

Claims (3)

ハロゲン化ブチルゴムと、有機化された層状粘土鉱物とを含有するゴム組成物であって、該有機化された層状粘土鉱物が、下記式(1)、
Figure 0004433461
(式中、R は炭素数1〜30のアルキル基またはベンジル基を示し、R およびR は(CH CH(CH )O) H、(CH CH O) H基または炭素数1〜30のアルキル基を示し、R は(CH CH(CH )O) H基または(CH CH O) H基を示し、nは1〜50の整数を示す)で示される構造を有する4級オニウム塩により有機化されたモンモリロナイトあるいはマイカであって、その含有量が全ゴム成分100重量部に対し3〜60重量部の範囲内であり、
前記有機化された層状粘土鉱物が、前記4級オニウム塩を20〜60重量%の範囲内で含有し、かつ、
前記ハロゲン化ブチルゴムがブロモブチルゴムであって、その含有量が全ゴム成分の60重量%以上であることを特徴とするゴム組成物。
A rubber composition containing a halogenated butyl rubber and an organized layered clay mineral, wherein the organized layered clay mineral has the following formula (1):
Figure 0004433461
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or a benzyl group, and R 2 and R 3 represent (CH 2 CH (CH 3 ) O) n H, (CH 2 CH 2 O) n H groups. Or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, R 4 represents a (CH 2 CH (CH 3 ) O) n H group or a (CH 2 CH 2 O) n H group, and n represents an integer of 1 to 50. Montmorillonite or mica organized with a quaternary onium salt having a structure represented by the formula (1), the content of which is in the range of 3 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total rubber component,
The organized layered clay mineral contains the quaternary onium salt in a range of 20 to 60% by weight, and
The rubber composition, wherein the halogenated butyl rubber is bromobutyl rubber, and the content thereof is 60% by weight or more of the total rubber components .
タイヤ用インナーライナーに用いられる請求項記載のゴム組成物。 The rubber composition of claim 1, wherein for use in the innerliner for tire. 請求項記載のゴム組成物をインナーライナーに用いたことを特徴とする空気入りタイヤ。 A pneumatic tire comprising the rubber composition according to claim 2 as an inner liner.
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